拓展装备智能化应用在数字空间超越传统制造

中国工业报曹亚丽

工业互联网作为第四次工业革命的重要基石，一头连着传统工业制造业，一头连着新一代信息技术它不仅是实现工业经济各要素，价值链，产业链全面连接的新型基础设施，也是推动中国数字经济发展的重要力量

日前，中国工程院院士李培根在金砖国家工业互联网与数字制造发展论坛――制造业数字化转型的机遇与挑战上，详细阐述了制造业数字化如何实践结对，协调，独立和超越。

数字结对是智能设备的灵魂

在李培根看来，新一代制造的最大特点是数字孪生，而数字孪生的关键在于与物理生命的共生共生是整个生命周期，数字双胞胎应该和物理实体联系在一起数字孪生是描述物理对象与其系统动态过程在其整个生命周期中的共生关系的数字模型数字孪生模型的信息包括几何，物理，环境和过程李培根数据被比作物质生命的血液数据和智能赋予物理实体生命，而数字双胞胎则是智能装备的灵魂

数字孪生涉及的单元技术已经存在很长时间了，许多反映物理实体的数字模型似乎都被视为数字孪生模型的组成部分比如以前的虚拟样机和物理机之间没有‘共生’，以前的各种单元数字化技术在整体上，在整个生命周期内，或者说在‘共生’的意义上，都没有李培根说

李培根说，比如风扇上安装了一些传感器来收集很多数据，除了机器本身的数据，还有风厂的数据，风力和风向等等在这些数据被收集之后，这个数据孪生模型被模拟，目的是调整叶片的角度以使发电效率更高

这个过程是实时的所以数字双胞胎与其物理实体，也就是与物理设备共生的意义就在这里，智能设备未来的发展方向也很重要李培根说

自主开放设备智能应用空间。

协作表现在很多方面例如，在开发产品时，设计师和软件系统可以在开发和设计的过程中进行协作李培根说，人和智能系统合作和迭代，以产生最满意的设计未来机器人与机器融合是一个很重要的趋势在同一个自然空间中，充分利用人与机器人的差异性和互补性，通过人机个体，人机群体的融合，以及人机融合后的共同进化，实现人机共生，人机紧密配合，独立完成感知和计算人机一体化实现后，机器人与人类的感知过程，思维方式，决策方法将紧密耦合

在自主方面，李培根表示，自主技术的发展包括机器人技术的发展，它将逐渐面向开放的世界机器人的应用范围不再局限于企业，而是已经可以应对各种作业条件，人口密集的空间甚至其他自动化设备自主移动技术是基于地图定位技术的使用该技术的自主移动机器人可以扫描工作环境并独立更新地图因此，自主移动技术不需要辅助固定信标，几乎不需要改造工作场所，从而达到即用的效果

AMR还集成了激光雷达，深度相机，超声波雷达等多项传感技术，能够充分感知周围环境，具备智能决策能力，从而实现生产环境中的灵活自主避障，很好地实现人机协作，非常适合在复杂动态的生产场景中部署机器人走出了过去受控的仓储和制造环境，给各行各业带来了发展机遇自主移动技术非常重要，未来将越来越多地用于制造环境李培根说

挖掘人工智能超越现实的潜力

企业最重要的整合是制造商和客户的整合李培根说，整合的时代仍然需要被超越人工智能超越科学认知和传统文化

李培根强调，超越还包括超越时空的意识比如通过AR技术和MR技术的应用，AR耳机可以直接将虚拟控制面板投射到产品上，用户只需通过手势和语音命令就可以控制

超越也包括传统的‘问题’和模式李培根举例说，由人操作的机床面板是一个虚拟面板，它可以同时操作多台机床其实也可以在办公室操作，这是超越传统空间的制造业的自动化总希望能取代人的体力伴随着技术的发展，希望不仅能替代体力，还能部分替代人脑力过去传统的自动化主要是解决某些有固定模式的事情，现在可以通过数字技术和人工智能技术解决一些无模式，无固定模式，非结构化，不确定的问题

有科学家说，大数据时代最大的变化是放弃苛求因果关系，转而关注相关关系这意味着你不能只关注因果关系当然，项目中要讲因果关系，但不能只讲因果关系，也要注意相关关系李培根说，因此，有必要超越常规的因果关系和相关性，体现更多的批判性思维和整合性思维